声音在很大程度上是一种短暂的现象。因此，当声学家 Yuri Lysoivanov 想要捕捉天然洞穴的独特声学效果时，他将所有录音设备拖到肯塔基州的猛犸洞，以分析混响和共振。他 描述了这方面的经验 ，在在加拿大维多利亚声学学会的一次会议上，本月初。
混响是一个关键的设计元素，尤其是对于表演空间。它与回声不同，回声是声音重复时发生的情况。混响是当声音无法传播足够远的距离以产生那些回声延迟时在室内发生的情况。相反，您会得到一个逐渐“衰减”(消失)的连续环。
音频工程师比尔·普特南 (Bill Putnam) 是1940 年代后期第一个在商业录音中使用“人工混响”的人和Harmonicats 的“Peg o' My Heart”——通过在录音室的浴室中放置麦克风和扬声器来实现。(浴室和地铁的瓷砖具有出色的混响效果，这就是为什么街头艺人在纽约市的地铁站有他们最喜欢的地方。)今天，最流行的数字技术之一称为卷积混响，它使用真实空间的声学录音来产生这些空间的高度逼真的模拟。
呼叫和响应
卷积混响对于电影、电视和视频游戏中的效果专家特别有用，他们经常在现场捕捉所谓的“脉冲响应”并将它们以数字方式存储以备后用。什么是脉冲响应?在空荡荡的音乐厅或教堂里拍拍手。这就是冲动。(发令手枪或爆裂气球也是很好的脉冲。)您听到的声音反射就是建筑物的响应。记录脉冲和响应，然后将声学曲线与仅用于参考的脉冲记录进行比较，您就可以提取房间混响的模型。
“认为所有洞穴空间都是具有超长混响时间的大型洞穴，这是一种误解。”
现在，几乎所有可用空间(音乐厅、体育场、房间、坟墓、教堂，甚至货车内部)都有庞大的脉冲响应库，通过像 Altiverb 这样的采样混响软件。但据在好莱坞哥伦比亚学院的 Flashpoint 芝加哥校区任教的作曲家、音乐制作人和录音工程师 Lysoivanov 说，洞穴声学的样本非常少。他将此部分归因于需求低，因为缺乏对洞穴声学有多有趣的了解。的确，这正是他最初进行该项目的灵感来源。
“有这么多可用的房间和音乐厅脉冲响应，人们对洞穴的关注并不多，”Lysoivanov 说。“我认为所有洞穴空间都是具有超长混响时间的大型洞穴，这是一种误解。其中有相当一部分，[但]许多洞穴空间较小并且具有非常悦耳的混响。”
这就是他选择世界上最长的洞穴系统Mammoth Cave的原因：它是一个 400 英里长的网络，充满了各种各样的洞穴和其他空间，具有同样广泛的声学范围。
猛犸洞中主要的石灰岩和砂岩壁往往以美观的方式反射声音。这些洞穴是数千年(或数十万年)自然地质过程的结果。这意味着他们开发了各种有趣的几何形状和奇怪的角度。结果：“在人造设计中不太可能找到的各种独特的扩散模式，”Lysoivanov 说。“没有两个洞穴环境是相同的，因此具有特定洞穴的脉冲响应可为您提供独特的混响，听起来不像任何其他空间。”
当然，首先要捕捉原位声学是一个固有的挑战，因为让音频设备进出洞穴可能很困难。Lysoivanov 和他的助手确保他们的钻机具有足够的移动性，可以在 20 分钟内安装和拆卸，并能装进两个背包和两个行李袋。但是这些设备重达数百磅，必须通过一些非常狭窄的开口拖着数英里。
他们只有一天时间来捕捉猛犸洞内四个独立空间的声学效果：两个具有令人愉悦的混响(卫理公会教堂和莱瑟湖)，两个具有相当奇怪的共振(木碗室和克利夫兰大道)。前两个混响时间出人意料地短，分别持续 1.5 和 4 秒，猛犸洞具有类似于音乐厅的衰减特性。根据 Lysoivanov 的说法，Wooden Bowl Room 和 Cleveland Avenue 的脉冲录音显示出低且持续的共振，非常适合在声音设计中增加深度和张力。
Lysoivanov 很想在未来回到猛犸洞做更多的冲动录音。“[国家公园管理局] 的科学家对我们的工作感到非常兴奋，并延长了我们的研究许可，以便我们可以回来，”他说。“他们说，在他们的记忆中，他们从来没有让人们对他们的洞穴进行声学分析。我很高兴能建立一个能够捕捉这些美丽空间声音的作品。”